전기를 접하다보면 ‘절연’이라는 단어를 정말 많이 듣게 됩니다. 주로 절연이 좋다 나쁘다라고 하는것을 흔히 들을 수 있는데요. 그렇다면 이러한 절연이란 무엇이며 어떤 의미로 중요한지에 대해서 자세히 살펴보겠습니다.
목차
절연이란, 절연저항의 의미와 측정방법
1.절연이란
사전적 의미에서 ‘절연(Insulation)’이란 전기 또는 열을 통하지 않게 하는 것입니다.
2.절연저항이란
따라서, 절연저항(insulation resistance)은 전류가 도체에서 절연물을 통하여 다른 충전부나 기기의 케이스등으로 새어 나가는 경로의 저항을 뜻합니다.
말 그대로 절연물을 통과하는 저항이므로 사실상 분리 또는 끊어져 있다라고 생각을 하는게 편할 것입니다.
3.절연이 필요한 이유
본 글에서 설명하는 절연과 절연저항의 의미에서 왜 절연이 필요한지는 다음과 같습니다.
바로 절연의 최대목적은 ‘감전 방지’입니다. 전기가 통하는 곳을 외부로 새어나가지 않게끔 절연체로 감싸주면서 주변으로 전류가 새어나가지 못하게 하는 것이죠.
흔히 볼 수 있는 콘센트 전선등의 검은 전선의 피복이 이러한 절연의 예시라고 할 수 있습니다. 또한, 절연을 함으로써 주변 전기설비에 대한 ‘노이즈’를 감소하는 효과를 가져오기도 합니다.
☞KEC 규정, 특별저압 (SELV, PELV, FELV) 알아보기
4.절연저항 측정방법 (메거 사용방법)
그렇다면 이러한 절연저항을 측정하는 방법은 무엇인지에 대하여 살펴보겠습니다.
전기설비의 경우 전기가 흐르는 충전부와 흐르지 않는 비충전부(절연부)로 구성이 되어 있습니다.
절연저항은 이러한 충전부와 접지 부분에 메거(절연저항 측정기)를 사용하여 측정을 하게 됩니다.
*절연저항은 반드시 ‘전류가 통하지 않는 상태’에서 측정을 해야 하므로 꼭 측정부위의 차단기를 내린후 측정하여야 합니다!
위는 메거를 사용하는 방법을 나타낸 그림입니다. 순차적으로 표현하면 다음과 같습니다.
①알맞은 전압범위의 메거를 선택한다 (ex. 220V를 사용하는 곳이라면 250V의 메거를 선택)
②메거의 다이얼을 돌려 전압을 출력할 준비를 합니다.
③COM 또는 EARTH에 물린 선은 ‘접지단자’에 LINE에 물린 선은 측정할 부위인 HOT선에 연결을 해줍니다.
④메거의 전원을 ON하여 화면 또는 바늘이 가리키는 범위를 확인하며 절연저항을 측정합니다.
위의 분전반(함)과 같은 곳에서 절연을 측정하기 위한 메거의 사용방법입니다.
사진상으로는 차단기가 ON이 되어 있지만 OFF가 되어있다는 가정하에 설명을 이어나가겠습니다!
앞선 순서에 따라서 메거의 COM 또는 EARTH를 분전반 내부에 있는 접지단자에 물리고, LINE을 차단기의 2차측 한 상에 물려서 측정을 하면 되겠습니다.
<메거로 누전을 알 수있는 원리>
500V DC전압을 가하는 메거로 100㏁이 측정되었다고 가정해보겠습니다. V=IR인 옴의법칙을 이용하면 I인 전류값은 500/100×106 으로 0.000005A 즉, 5㎂의 미세전류가 누설된다는 의미를 나타냅니다. 그 만큼 절연이 양호하다는 의미이죠.
그렇다면 양호한 절연저항의 값의 기준은 무엇일까요?
5.양호한 절연저항값 기준
이 부분에 대해서는 KEC규정이 도입된 전 후를 각각 살펴보겠습니다.
<21년 이전, KEC 적용 전 기준>
| 구분 | 전로의 사용전압 | 절연저항 |
| 400V 미만 | 대지전압이 150V 이하인 경우 | 0.1㏁ 이상 |
| 대지전압이 150V 초과 300V 이하인 경우 | 0.2㏁ 이상 | |
| 사용전압이 300V 초과 400V 미만인 경우 | 0.3㏁ 이상 | |
| 400V 이상 | 0.4㏁ 이상 |
<21년 이후, KEC규정 적용 후 기준>
| 전로의 사용전압 | DC 시험전압 | 절연저항 |
| SELV 및 PELV | 250V | 0.5㏁ 이상 |
| FELV, 500V이하 | 500V | 1.0㏁ 이상 |
| 500V 초과 | 1,000V | 1.0㏁ 이상 |
*특별저압(Extra Low Volate) : 2차 전압이 AC 50V, DC120V이하로 SELV(비접지회로 구성) 및 PELV(접지회로 구성)은 1차와 2차가 전기적으로 절연된 회로, FELV는 1차와 2차가 전기적으로 절연되지 않은 회로를 뜻함
1)SELV (Safety Extra Low Voltage) – 1차와 2차가 전기적으로 절연되어 있지만 접지가 되어있지 않음
2)PELV (Protected Extra Low Voltage) – 1차와 2차가 절연되어 있으며 접지가 되어 있음
3)FELV (Functional Extra Low Voltage) – 1차와 2차가 전기적으로 절연되어 있지 않음
이렇게 각각 값이 다른것을 알 수가 있는데요. 예전 규정에 비해서 KEC 규정을 도입하면서 더욱더 절연저항에 대한 기준이 강화된것을 볼 수가 있습니다.
실제 양호한 전기설비의 절연저항을 측정해본다면 사실 10㏁은 기본으로 100~1000㏁이상으로 나오게 됩니다.
위와 같은 규정의 값은 정말 최소한의 값이기 때문에 참고만 하는 용도로 사용하시면 되겠습니다.
예를들어, 처음 사용하던 전기설비의 절연저항을 측정했을때 1,000㏁이 나오다가 어느순간 측정을 해보았더니 1㏁이 나왔습니다.
기준값에 의해서는 양호하지만 실제로는 절대 양호하지 않다고 판단을 합니다. 원래의 절연저항에 비해 현저하게 낮아졌기 때문이죠. 그 만큼 누설되는 전류가 많아졌다는것을 의미하기도 합니다.
물론, 인체에는 문제가 없는 정도의 누설전류이기에 지금 당장에는 안전할지라도 언제 절연이 더 떨어질지 모르기때문에 시정조치가 필요하다고 할 수 있겠습니다.
